随着集装箱运输的迅速发展,日益增长的集装箱吞吐量给港口规模和港口物流效率提出了新的挑战。集装箱堆场作为港口堆存集装箱的主要场所,其物流效率直接影响到前方港口的物流效率及作业能力。但是前方堆场规模受到港口陆域空间的限制,使得后方堆场在未来发展中将发挥越来越重要的作用,后方堆场的合理设计显得日益重要。堆场布局优化作为堆场设计中的重要部分,直接关系到堆场整体物流效率。合理的布局设计已经成为堆场物流系统设计亟待解决的问题。论文既是以集装箱后方堆场为研究对象,对堆场布局优化进行深入研究。论文尝试将现代虚拟仿真技术与传统的数学建模方法相结合,用可视化仿真弥补数学建模中的理论抽象,用直观的仿真评价结果替代传统数学评价。通过数学模型求解较优布局方案,以此为基础构建堆场物流系统仿真模型,通过仿真实验考核堆场物流系统来评价布局方案设计的合理性。论文综合考虑堆场布局因素,创新加入了堆场建设成本对功能区布局的影响,使布局模型更接近实际。构建了以物流搬运费用最小、非物流关联程度最大及地基改造成本最小为目标的多目标规划模型。并选择遗传算法进行模型求解。进一步对堆场物流系统仿真进行研究,建立了系统仿真模型,设置模型运行参数及仿真目标。最后将该堆场布局优化与仿真方法应用于连云港港口某后方集装箱堆场,通过实例验证了数学模型的科学性及仿真模型的可行性,评价了堆场布局方案的合理性。该仿真模型对堆场物流系统的仿真有一定的通用性,该仿真结果对堆场实际规划人员决策提供一定的理论支持,该研究思路对其它布局研究有一定的借鉴意义。